Толщина обшивки (полона) панели
Толщину обшивки можно определить из условия работы панели на сдвиг:
,
гдеδп – толщина полотна, мм;
qсдв – действующая нагрузка;
[τв] – предел прочности на сдвиг.
Для заданных условий:
qсдв =30кН.
Тогда получим:
.
Принимаем стандартную толщину обшивки δп=0,4 мм.
К определенной толщине обшивки при известном нагружении подбираем стрингеры.
Определяем момент инерции стрингера:
,
где J - момент инерции стрингера, м4;
qсж – погонная нагрузка, кН;
Е – модуль Юнга, МПа;
π =3,14;
L – длина панели, м;
m – коэффициент опирания;
t – шаг между стрингерами, м.
Для заданных условий:
qсж =25 кН;
Е=72000 Мпа;
π =3,14;
L =4 м;
m =1.
Поставляя эти значения в формулу получим:
.
Примем J =1,7 см4.
Для рассчитанного момента инерции стрингера, подбираем ближайший профиль, с меньшим моментом инерции, из ГОСТ 13737-90 – профиль равнополочного уголка номер 41019. Размеры профиля приведены на рисунке 19.
Рисунок 19 – Размеры стрингера
Определим количество стрингеров:
,
где В – ширина панели, м;
n – число стрингеров, шт;
t - предварительно принятый шаг стрингеров, м;
Встр – ширина полки стрингера, м;
Рассчитанное значение округлить до целого значения.
Для заданных условий:
В = 1 м;
t = 100 мм;
Встр= 60 мм = 0,06 м.
Поставляя эти значения в формулу получим:
.
Принимаем n=6.
Шаг между стрингерами определяется по формуле:
|
|
|
,
где t – шаг стрингеров;
В – ширина панели;
n – число стрингеров;
Встр – ширина полки стрингера.
Для заданных условий:
В=2м;
n=2;
Встр = 60 мм = 0,06 м.
Поставляя эти значения в формулу получим:
.
Принимаем величину шага t=170 мм.
ОЦЕНКА СВОЙСТВ полученной конструкции панели
Проверка может выполнятся традиционными методами либо с использованием САЕ систем.
В нашей работе проведем следующие расчеты:
1. Расчет стенки нервюры на устойчивость.
2. Расчет бортов нервюры на изгиб.
Проверка традиционными методами
Допущения при расчёте
Примем следующие допущения:
1. Несмотря на то, что стрингеры и сама панель уменьшаются, в сечении, к концу панели, в расчёте будем учитывать самое большое сечение.
2. Нервюры и лонжероны в расчёте не участвуют.
Оценка конструкции на устойчивость
1. Оценка конструкции на устойчивости.
По условию прочности:
кр ≥ 
сж,
где кр –критические напряжения, при общей потери устойчивости стрингером, МПа.
Сжимающие напряжения определим по формуле:
,
где qсж – сжимающая нагрузка;
t – шаг стрингера;
F – площадь сечения стрингера с присоединённой обшивкой:
|
|
|
F=В∙δ+n∙Fстр,
Для заданных условий:
qсж=25 кН;
t=170мм;
δ=1,5мм=0,0015м;
n=6;
Fстр=2,7 см2= 0,000577 м2.
F=2∙0,0004 + 12 ∙ 0,000577=0,0046 м2.
Подставляя все известные значения в формулу с сжимающими напряжениями получим:
.
Теперь необходимо определить критические напряжения по формуле:
где m – коэффициент опирания;
Е – модуль Юнга;
L – длина панели;
i – радиус инерции стрингера;
Для заданных условий:
m= 1;
Е = 72000 МПа;
L = 2 м;
i = 1,23 см=0,0123 м.
Получим:
.
Подставляя значения критических и сжимающих напряжений в условие прочности получим:
28 Мпа > 13 Мпа.
Условие прочности выполняется.
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 460; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!